Научная статья на тему 'Селективний біохімічний скринінг лізосомних хвороб накопичення методом тонкошарової хроматографії олігосахаридів'

Селективний біохімічний скринінг лізосомних хвороб накопичення методом тонкошарової хроматографії олігосахаридів Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

CC BY
432
31
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
олігосахариди / ТШХ / олігосахаридурія / лізосомні хвороби / oligosaccharides / TLC / oligosacchariduria / lysosomal diseases

Аннотация научной статьи по клинической медицине, автор научной работы — Мицик Н. Й., Ольхович Н. В., Горовенко Н. Г.

Лізосомні хвороби накопичення (ЛХН) це великий клас спадкових хвороб обміну речовин, який включає близько 60 нозологічних форм. Мета. Аналіз екскреції олігосахаридів сечі методом тонкошарової хроматографії (ТШХ) у пацієнтів з лізосомними хворобами накопичення для встановлення критеріїв використання даного методу в ході селективного біохімічного скринінгу хворих на ЛХН. Матеріалом для дослідження була добова сеча пацієнтів (1867 осіб) з різних регіонів України з підозрою на наявність спадкових хвороб обміну речовин за період з 2004 по 2014 роки. Для дослідження використовували метод ТШХ олігосахаридів сечі. Олігосахаридурія, обумовлена різними формами ЛХН, характеризується наявністю специфічних фракцій олігосахаридів в сечі, які не зустрічаються у здорових осіб відповідної вікової категорії. У пацієнтів з сіалідозом спостерігалась наявність специфічних фракцій олігосахаридів в регіоні Rlac 0,20 та 0,75 за відсутності будь-яких інших фракцій. При а-манозидозі спостерігалась екскреція цілого ряду різних за рухливістю олігосахаридів із значенням Rlac від 0,043 до 0,7, що нехарактерно для здорових осіб старшої вікової групи. У пацієнтів з GMI-гангліозидозом, галактосіалідозом та МПС І, ІІ та IV B типу на ТШХ пластині візуалізувались характерні добре пофарбовані групи патологічних фракцій олігосахаридів із значенням R|ac<0,15, що відповідають гептата октасахаридам, відсутнім у здорових осіб всіх вікових груп. Метод ТШХ олігосахаридів сечі дає можливість значно звузити групу пошуку пацієнтів з підозрою на наявність ЛХН і тому може бути рекомендований для використання в ході селективного біохімічного скринінгу хворих на ЛХН, що супроводжуються олігосахаридурією.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

SELECTIVE BIOCHEMICAL SCREENING LYSOSOMAL STORAGE DISEASES BY TLC OF OLIGOSACCHARIDES

Lysosomal storage disorders (LSD) constitute a large class of hereditary metabolic diseases, including about 60 clinical entities. Aim. The excretion analysis of urine oligosaccharides using thin-layer chromatography (TLC) in patients with lysosomal storage disorders with the purpose of defining the application criteria of this method for selective biochemical screening of patients with LSD. Materials and methods. The 24-hour urine of patients (1,867 patients) with assumed hereditary metabolic diseases from different regions of Ukraine, obtained during 2004-2014, was used as the material for the study. The TLC of urine oligosaccharides was applied. Results and discussion. Oligosacchariduria, caused by different forms of LSD, is characterized by the presence of specific fractions of oligosaccharides in urine, which are not observed for healthy individuals of the respective age category. The analysis of the oligosaccharide spectrum, defined for the patients with confirmed diagnosis of LSD, was made in comparison against the control urine samples of patients, up to and exceeding 1 year of age, to exclude physiological oligosacchariduria of children of different age. The result obtained demonstrated that the spectrum of fractions of oligosaccharides in urine in the samples of patients with LSD and their Rlac value was considerably different from the samples of healthy subjects of different age categories, which allowed using the TLC method for urine oligosaccharides with the purpose of selective biochemical screening of patients with assumed lysosomal pathology. The patients with sialidosis had specific fractions of oligosaccharides in the region of Rlac 0.20 and 0.75 with no other fractions present. In case of a-mannosidosis there was evident excretion of a number of oligosaccharides, different in their mobility, with the Rlac value from 0.043 to 0.7, which is not remarkable for healthy individuals of the older age category. The TLC plates of patients with GM1-gangliosidosis, galactosialidosis and MPS І, ІІ and IV B type had remarkable evident and well-stained groups of pathological fractions of oligosaccharides with the value of R|ac<0.15, which correspond to heptaand octasaccharides, not present in healthy individuals of all the age groups. However, the spectra of oligosaccharides, revealed in these patients, were similar among themselves, which did not allow distinguishing these diseases. The pathological fractions of heptaand octasaccharides are common for several lysosomal diseases, thus, while revealing the latter it is possible only to assume the presence of LSD in a patient. Therefore, it is obligatory for all the cases of revealing the increased excretion of pathological oligosaccharides with urine to conduct confirmatory diagnostics with the determination of the primary biochemical deficiency, which resulted in the accumulation of these metabolites. Thus, thin-layer chromatography of urine oligosaccharides is available for wide application in specialized laboratories using the method, which allows using it in the course of selective biochemical screening of patients with LSD, accompanied with oligosacchariduria, and, as a result, diminishing the probability of false diagnostics of hereditary diseases and providing for more reasonable application of expensive methods of confirmatory diagnostics. Conclusions. The TLC method of urine oligosaccharides allows narrowing the search groups of patients who are assumed to have LSD, thus it may be recommended for application in the course of selective biochemical screening of patients of LSD, accompanied with oligosacchariduria.

Текст научной работы на тему «Селективний біохімічний скринінг лізосомних хвороб накопичення методом тонкошарової хроматографії олігосахаридів»

© 12Мицик Н. Й., 12Ольхович Н. В., 23Горовенко Н. Г. УДК 616-056.7-07

1,2Мицик Н. Й., 1,2Ольхович Н. В., 2,3Горовенко Н. Г.

СЕЛЕКТИВНИЙ Б1ОХ1М1ЧНИЙ СКРИН1НГ Л1ЗОСОМНИХ ХВОРОБ НАКОПИЧЕННЯ МЕТОДОМ ТОНКОШАРОВО1" ХРОМАТОГРАФЙ" ОЛ1ГОСАХАРИД1В

1Центр метаболiчних захворювань, НДСЛ «Охматдит» (м. КиГв) 2Вiддiл генетично'Г дiагностики, ДУ «1нститут генетично'Г та регенеративно'!' медицини НАМН УкраГни» (м. КиГв) 3Нацiональна медична академiя шслядипломно'Г освiти iм. П. Л. Шупика (м. КиГв)

mytcyk_nat@ukr.net

Представлена робота являеться фрагментом НДР «Оцшка ролi генетичних факторiв у формуван-нi та перебiгу лiзосомних хвороб накопичення для оптимiзацiI клiнiчноI i лабораторно! дiагностики цих захворювань» та виконана на базi ДУ «1ГРМ НАМН Украши», № державно! реестрацп 0115и003006.

Вступ. Лiзосомнi хвороби накопичення (ЛХН) -це великий клас спадкових хвороб обмЫу речовин, який включае близько 60 нозологiчних форм [4]. Мо-лекулярнi механiзми етюпатогенезу ЛХН обумовленi генетично детермiнованими змЫами функцюнуван-ня лiзосомних ферментiв, що контролюють процес внутрiшньоклiтинного розщеплення таких макромолекул, як глкозамшоглкани, глколтщи, глкопро-теши. Дефiцит лiзосомних фермен^в (екзоглкози-даз) у пацiентiв з ЛХН призводить до накопичення в лiзосомах глкопроте1ыв та глiколiпiдiв з недегра-дованими олiгосахаридними ланцюгами ^ як насл^ док, утворення велико! юлькост субстратiв, на якi направлена дiя ендоглiкозидаз. Це призводить до утворення надлишку патологiчних олiгосахаридних ланцюпв, якi екскретуються з сечею, що дае мож-ливiсть розглядати пперекскрецю олiгосахаридiв як бiомаркер для дiагностики лiзосомних хвороб накопичення. Важливе мiсце серед ЛХН займають захво-рювання, що супроводжуються вираженою ол^оса-харидурiею [4] (табл. 1).

Найбтьш зручним методом детекци надлишку олiгосахаридiв в сечi е тонкошарова хроматографiя (ТШХ). Дослiдження олiгосахаридiв сечi методом одномiрно! тонкошарово! хроматографи на силка-гелi було вперше використане в 1972 рощ для скри-ншгу пацiентiв з аспартiлглюкозамiнурiею [6]. Цей метод в 1975 рощ був удосконалений i використаний для дiагностики а-фукозидозу, а- i р-манозидозу (глкопротешози), GM1-ганглiозидозу (сфшголо-доз). Подальшi модифкацп цього методу сприяли застосуванню його для дiагностики бiльш широкого спектру спадкових захворювань, що супроводжуються олiгосахаридурiею [5,7].

Таблиця 1. Лiзосомнi хвороби накопичення, що супроводжуються олiгосахаридурieю [4]

Захворювання Дефектний фермент

Сфшголшщози

GM1-ганглiозидоз р-галактозидаза

йМ2-гангпюзидоз АВ (хвороба Сандхоффа) Гексозамiнiдаза А та В

Гл1копротеУнози

Аспартилглюкозамiнурiя Аспартилглюкозамшщаза

Фукозидоз a-L-фукозидаза

а-манозидоз a-D-манозидаза

р-манозидоз р- D-манозидаза

Сiалiдоз Нейрамiнiдаза

Галактосiалiдоз Катепсин А

Хвороба Шиндлера а -N-ацетил-галактозамiнiдаза

Мукол1п1дози

Муколiпiдоз 11а, Ill а, Illy ^ацетилглюкозамш-1-фосфотрансфераза

Мукопол1сахаридози (МПС)

МПС I а^-щуронщаза

МПС II iдуронат-2-сульфатаза

МПС III А. гепарин- N-сульфатаза

МПС IIIВ а-^ацетил-глюкозамшщаза

МПС ШС a-глюкозамiн N-ацетилтрансфераза

МПС IIID N-ацетилглюкозамш-б-сульфатаза

МПС IVA N-ацетилгалактозамш-б-сульфатаза

МПС IVB р-галактозидаза

МПС VI №ацетилгалактозамш-4-сульфатаза

Метою нашо! роботи був аналiз екскреци ол^о-сахаридiв ce4i методом ТШХ у пацieнтiв з лiзосом-ними хворобами накопичення для встановлення критерпв використання даного методу в ходi селективного бiохiмiчного скринiнгу хворих на ЛХН.

Об'ект i методи дослiдження. Матерiалом для дослiдження була добова сеча пащетчв (1867 осiб) з рiзних репоыв Укра1ни, якi звернулися за консуль-тацiею в Медико-генетичний центр (МГЦ) i Центр метаболiчних захворювань (ЦМЗ) НДСЛ «ОХМАТ-ДИТ» МОЗ Укра!ни з пiдозрою на наявнiсть спад-кових хвороб обмiну речовин за перюд з 2004 по 2014 роки.

ТШХ олiгосахаридiв добово! сечi проводили на пластинах довжиною 20 см з покриттям Silica gel 60 на алюм^евм пiдкладцi (Merck). Перед вико-ристанням пластини прогрiвали на нагрiвальному пристро! УСП-1М при 100еС протягом 15 хв. Зраз-ки на ТШХ пластини наносили за допомогою кат-ляра в юлькосД еквiвалентнiй 20 мкг/л креатиыну (приблизно 10-20 мкл), тонкою смужкою довжиною 10 мм, пiдiгрiваючи в цей час пластину на нагр^ вальному пристро! УСП-1М до температури 40°С [3]. Для проведення ТШХ використовували скляну камеру висотою 20 см. Система розчинниюв, що використовувалась для проведення аналiзу, скла-далась з льодяно! оцтово! кислоти, бутанолу та де-юызовано! води у стввщношены 2:1:1 вiдповiдно [3]. В якост стандарту використовували 10% розчин лактози, нанесений у кiлькостi 10 мкл. Для досяг-нення вищо! якостi роздiлення фракцiй, прогонку ^е! ж пластини проводили двiчi. Для вiзуалiзацi! фракцiй олiгосахаридiв використовували орциновий реагент (50 мг орцину, 9,5 мл етилового спирту, 0,5 мл Ыр-чано! кислоти), який наносили методом поливання ТШХ пластин з подальшим прогрiванням пластини при 100еС до появи забарвлення [3].

Для Ытерпретацп результа^в ТШХ ол^осахари-дiв в сечi використовували значення вщносного кое-фiцiенту рухливостi з лактозою в якост референтно! речовини (Rlac) [1]:

r _ Вдстань, яку пройшла речовина, що визначаеться

lac В'1дстань, яку пройшла референтна речовина (лактоза)

Швидкють руху речовини при проведены тонко-шарово! хроматограф^ залежить вщ якостi розчин-ника, сорбента та технки експерименту. Для оцЫки якостi процедури проведення ТШХ використовували розрахунок абсолютного коефМенту рухливостi референтно! речовини (Rf) [1]:

В'1дстань, яку пройшла референтна речовина _ (лактоза)

Rf =

1 ВДстань, яку пройшов фронтрозчинника

Пщ час аналiзу результатiв не враховувались зразки, у яких значення Rf лактози становило менше 0,28, тому що за таких умов неможливо вiзуалiзувати та вiрно iдентифiкувати вс фракцп олiгосахаридiв.

Результати дослiджень та Тх обговорення

Показаннями до виключення лiзосомних хвороб накопичення, пов'язаних iз збiльшенням екскреци

олiгосахаридiв у па^енпв, була наявнiсть у па^ен-^в таких симптомiв, як порушення психомоторного розвитку, ускладненого ураженням внутрiшнiх орга-нiв (органомегалiя невизначеного генезу), патолопя органiв зору, кiстковоI системи, наявнють специфiч-но! зовнiшностi (грубi риси обличчя).

Оцшка спектру олiгосахаридiв сечi методом ТШХ у пацiентiв з пщозрою на ЛХН (1867 оЫб) проводилась у порiвняннi зi зразками хроматограм здорових осiб вщповщно! вiковоI категорiI у кожному досл^ джены. У 87 пацiентiв, iз всiх обстежених, було ви-явлено патолопчы фракцiI олiгосахаридiв, якi не зу-стрiчались у здорових оЫб вiдповiдноI вiковоI групи. У решти пацiентiв хроматограми були подiбними до хроматограм контрольно'| групи здорових оЫб. Детально проаналiзувавши данi кгмычного обстеження, цим пацiентам було проведено ензимодiагностику для пiдтвердження дiагнозу певно': лiзосомноI пато-логiI. Дiагноз ЛХН було пщтверджено у 71 патента (табл. 2).

Таблиця 2.

Лiзосомнi хвороби накопичення, виявленi у пацieнтiв з патологiчною олiгосахаридурieю

Захворювання Кiлькiсть пащен~пв

Мукополюахаридоз II (МПС II) 30

GM1- ганглюзидоз 20

Мукополiсахаридоз I (МПС I) 17

Галактосiалiдоз 1

Сiалiдоз 1

а-манозидоз 1

Мукополюахаридоз IVB (МПС IVB) 1

Аналiз результа^в ТШХ олiгосахаридiв у па^ен-^в з пщтвердженим дiагнозом ЛХН дозволив оцши-ти спектр специфiчних ол^осахаридних фракцiй, ха-рактерний для рiзноI лiзосомноI патологiI i на основi цього аналiзу визначити критерiI селективного вщ-бору пацiентiв з ЛХН, що супроводжуються ол^оса-харидурiею.

На рис. показано фрагменти ТШХ пластин зi спектрами олiгосахаридiв, виявлених у пащенпв з пiдтвердженим дiагнозом ЛХН.

Аналiз спектру олiгосахаридiв, що визначався у па^енпв з пiдтвердженим дiагнозом ЛХН, про-водився у порiвняннi з контрольними зразками сечi оЫб до 1-го року життя та старше 1-го року для виключення фiзiологiчноI ол^осахаридурп дiтей рiз-ного вiку [2]. Всi пащенти з GM1-ганглiозидозом та галактосiалiдозом на момент обстеження мали вк до 1 року, тодi як пащенти з пiдтвердженим дiагно-зом Ыших ЛХН на момент обстеження були старше 1 року. Тому значення Я;, для виявлених у пащенпв фракцм олiгосахаридiв, порiвнювали з значенням Яас фракцiй, характерних для фiзiологiчноI ол^оса-харидурiI у дтей вiдповiдного вiку (табл. 3, 4).

Рис. Зразки ТШХ ол1госахарид1в сеч1 пац1ент1в з ЛХН: 1 — стандарт лактози; 2 — 0М1-ганглюзидоз; 3 — галактоЫалщоз; 4 — с1ал1доз; 5 — а-манозидоз; 6 — МПС I; 7 — МПС II 8 — МПС №В; 9 — здорова дитина до першого року життя; 10 — здорова дитина 6-ти роюв.

ряду рiзних за рухливютю олiгосахаридiв iз значен-ням Я ас вщ 0,043 до 0,7, що нехарактерно для здо-рових оЫб старшо! вково! групи. Але не вс ЛХН ха-рактеризувались наявнютю унiкальних специфiчних патологiчних фракцiй олiгосахаридiв. Так, у пацiентiв з GM1-ганглiозидозом, галактосiалiдозом та МПС I, II та IV В типу на ТШХ пластин вiзуалiзувались характеры добре пофарбованi групи патологiчних фрак-цiй олiгосахаридiв iз значенням Я/ас<0,15, що вщпо-вiдають важким довголанцюговим олкосахаридам, ймовiрно гепта- та октасахаридам, вщсутым у здо-рових оЫб всiх вiкових груп [2]. Але виявлен у цих пацiентiв спектри олiгосахаридiв були подiбнi один до одного, що не давало змогу розрiзнити цi захво-рювання мiж собою.

Отже, метод ТШХ олiгосахаридiв сечi мае досить велику дiагностичну значимiсть для первинно! дiа-гностики захворювань з групи ЛХН, але е певн об-меження у використанн його для диференцiально,i дiагностики ЛХН в зв'язку з його неспецифiчнiстю щодо окремих нозологiй. Патолопчы фракцi! гепта-та октасахаридiв е сптьними для декiлькох лiзо-сомних захворювань, тому при виявленн останых можна лише запiдозрити наявнiсть у патента ЛХН. Але у будь-якому разi даний метод дае змогу зна-чно звузити групу пошуку пацiентiв для проведення наступного дiагностичного етапу. У всiх випадках виявлення пщвищено! екскрецi! патологiчних олко-сахаридiв з сечею обов'язковим е проведення пщ-тверджуючо! дiагностики з виявленням первинного бiохiмiчного дефекту, який призвiв до накопичення цих метаболiтiв.

Таким чином, тонкошарова хроматографiя олко-сахаридiв сечi е доступним для широкого викорис-тання в спецiалiзованих лабораторiях методом, що

Таблиця 3.

Значення Я|ас фракцiй олiгосахаридiв сечi у пацieнтiв з ЛХН до 1 року

Контроль (до 1-го року) ОМ1-ганглюзидоз (п = 20) ГалактоЫалщоз (п = 1)

0,86-0,90 0,90

0,69-0,76 0,69-0,71 0,69

0,63-0,68

0,55-0,63 0,59-0,62 0,59

0,47-0,50 0,49-0,50 0,49

0,36-0,42 0,40-0,42

0,29-0,33 0,30-0,33

0,20-0.28

0,15-0,21 0,19

0,11-0,12*

0,08

0,043-0,047 0,046

Примггка. *Жирним шрифтом видшено фракцй, як1 не зустр1чаються у здорових осЮ в1дпов1дноТ в1ковоТ категорп.

Спектр фракцiй олiгосахаридiв сечi в зразках па-цiентiв з ЛХН та !х значення Я ас значно вiдрiзняеться вiд зразкiв здорових оЫб рiзно! вiково! категорi!, що дае змогу використовувати метод ТШХ ол^осаха-ридiв сечi для селективного бiохiмiчного скринiнгу пацiентiв з пiдозрою на лiзосомну патологiю. Так, у пащен^в з сiалiдозом спостерiгалась наявнiсть специфiчних фракцiй олiгосахаридiв в регiонi Я/дс 0,20 та 0,75 за вщсутнос^ будь-яких Ыших фракцiй. При а-манозидозi спостерiгалась екскрецiя цiлого

Таблиця 4.

Значення Rlac фракцш олiгосахаридiв ce4i у пацieнтiв з ЛХН

старше 1 року

Контроль (старше 1 року) С1ал1доз (n = 1) Манозидоз (n = 1) МПС 1 (n = 17) МПС II (n = 30) МПС IV (n = 1)

0,87-0,91

0,75* 0,70 0,69-0,71

0,53-0,63 0,58

0,47-0,50 0,49 0,47

0,38

0,34-0,42 0,35 0,36-0,38 0,36-0,38 0,34

0,20-0.28 0,28

0,15-0,21 0,20 0,20 0,20-0,21

0,11

0,08 0,07-0,09 0,07-0,09 0,09

0,043

Примггка. *Жирним шрифтом видiлено фракцп, якi не зустрiчались у здорових oci6 вщповщнсн BiKOBoi категорп.

дозволяе використовувати иого в ход| селективного б1ох1м1чного скрин1нгу хворих на ЛХН, як1 супрово-джуються ол1госахаридур1ею, I, як насл1док, знизити Имов1рн1сть хибно'| д1агностики спадкових захворю-вань та б1льш рац1онально застосовувати високо-варт1сн1 методи пIдтвepджуючoí д1агностики.

Висновки

1. Ол1госахаридур1я, обумовлена р1зними формами ЛХН, характеризуемся наявн1стю специф1ч-них фракц1И ол1госахарид1в в сеч1, як1 не зустр1ча-ються у здорових ос1б вIдпoвIднoí вIкoвoí кaтeгopIí.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

2. Обмеженням вико-ристання методу ТШХ олг госахаридiв е його неспе-цифiчнiсть щодо окремих лiзосомних захворювань, тому при виявленн ол^о-сахаридiв можна лише за-пiдозрити наявнють у пацг ента ЛХН.

3. У вЫх випадках ви-явлення позитивних ре-зульта^в аналiзу ол^оса-харидiв сечi методом ТШХ потрiбне пiдтвердження дiагнозу щляхом виявлен-ня первинного бiохiмiчного або генетичного дефекту методами ензимодiагнос-тики та молекулярно-гене-тичноI дiагностики.

4. Метод ТШХ ол^о-сахаридiв сечi дае мож-ливють значно звузити групу пошуку пащен^в

з пiдозрою на наявнiсть ЛХН i тому може бути реко-мендований для використання в ходi селективного бiохiмiчного скринiнгу хворих на ЛХН, що супрово-джуються олiгосахаридурiею.

Перспективи подальших досл1джень. В пода л ьш ом у, для диференцiацiI окремих нозологiй даноI групи захворювань у пащен^в з виявленою патологiчною олiгосахаридурiею, е необхщним про-ведення дослiджень пщтверджуючими методами ензимодiагностики та молекулярно-генетичноI дiа-гностики.

Л1тература

ГеИсс Ф. Основы тонкослоИноИ хроматографии / Ф. ГеИсс. - Москва, 1999. - Том 1. - С. 176-188.

Мицик Н. Й. Диференщацт норми та патологи в ход! селективного бIoхIмIчнoгo скришнгу л!зосомних хвороб накопичення, що супроводжуються пщвищеною екскрецюю oлIгoсaхapидIв / Н. Й. Мицик, Н. В. Ольхович, Н. Г. Горовенко // Ukr. Biochem. J. - 2015. - Vol. 87. - № 3. - С. 26-34.

Рыбакова К. Д. Биохимические методы диагностики наследственных болезнеИ / К. Д. Рыбакова, Н. А. Кузьмичева. - Москва, 1984. - с. 32-35.

Atul Mehta. Lysosomal storage disorders: а practical guide / Atul Mehta, Bryan Winchester. - Wiley-Blackwell, 2012. - P. 6-46.

Nenad Blau. Laboratory Guide to the Methods in Biochemical Genetics / Nenad Blau, Marinus Duran, K. Michael Gibson. - Springer, 2008. - Р. 325-331.

Palo J. Studies on serum and urinary glycopeptides and glycosaminoglycans in aspartylglucosaminuria / J. Palo, H. Savolainen // Clin Chim Acta. - 1972. - Vol. 36. - Р. 431-437.

Sewell A. C. Urinari Oligosaccharides / A. C. Sewell // Techniques in Diagnostic Human Biochemical Genetics: A Laboratory Manual. - Wiley-Liss, 1991. - P. 219-231.

УДК 616-056.7-07

СЕЛЕКТИВНИЙ Б1ОХ1М1ЧНИЙ СКРИН1НГ Л1ЗОСОМНИХ ХВОРОБ НАКОПИЧЕННЯ МЕТОДОМ ТОНКОШАРОВОТ ХРОМАТОГРАФП ОЛ1ГОСАХАРИД1В

Мицик Н. Й., Ольхович Н. В., Горовенко Н. Г.

Резюме. Лiзосомнi хвороби накопичення (ЛХН) - це великий клас спадкових хвороб обмЫу речовин, який включае близько 60 нозолопчних форм.

Мета. Аналiз екскрецп олiгосахаридiв сечi методом тонкошаровоI хроматографи (ТШХ) у пащен^в з лiзо-сомними хворобами накопичення для встановлення критерпв використання даного методу в ходi селективного бiохiмiчного скриншгу хворих на ЛХН.

Матерiалом для доогмдження була добова сеча пащен^в (1867 оЫб) з рiзних репоыв Украши з пщозрою на наявнють спадкових хвороб обмшу речовин за перюд з 2004 по 2014 роки. Для дослщження використо-вували метод ТШХ олiгосахаридiв сечi.

Олiгосахаридурiя, обумовлена pi3HMMM формами ЛХН, характеризуемся наявнiстю специфiчних фракцм олiгосахаридiв в ce4i, якi не зустрiчаються у здорових oci6 вщповщно! вково! категорiI. У пацiентiв з Ыал^ дозом спостерiгалась наявнiсть специфiчних фракцiй олiгосахаридiв в регiонi Rlac 0,20 та 0,75 за вщсутност будь-яких шших фракцiй. При a-манозидозi спостерiгалась екскрецiя цiлого ряду рiзних за рухливiстю ол^ госахаридiв iз значенням Rlac вiд 0,043 до 0,7, що нехарактерно для здорових оЫб старшо! вiковоI групи. У пащенпв з GM1-ганглiозидозом, галактосiалiдозом та МПС I, II та IV B типу на ТШХ пластин вiзуалiзувались характернi добре пофарбованi групи патолопчних фракцiй олiгосахаридiв iз значенням R|ac<0,15, що вщпо-вiдають гепта- та октасахаридам, вiдсутнiм у здорових оЫб всiх вiкових груп.

Метод ТШХ олiгосахаридiв сечi дае можливють значно звузити групу пошуку пащенпв з пiдозрою на на-явнють ЛХН i тому може бути рекомендований для використання в ходi селективного бiохiмiчного скринiнгу хворих на ЛХН, що супроводжуються олiгосахаридурiею.

K^40Bi слова: олiгосахариди, ТШХ, олiгосахаридурiя, лiзосомнi хвороби.

УДК 616-056.7-07

СЕЛЕКТИВНЫЙ БИОХИМИЧЕСКИЙ СКРИНИНГ ЛИЗОСОМНЫХ БОЛЕЗНЕЙ НАКОПЛЕНИЯ МЕТОДОМ ТОНКОСЛОЙНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ ОЛИГОСАХАРИДОВ

Мыцык Н. И., Ольхович Н. В., Горовенко Н. Г.

Резюме. Лизосомные болезни накопления (ЛБН) - это большой класс наследственных болезней обмена веществ, который включает около 60 нозологических форм.

Проведено исследование экскреции олигосахаридов мочи методом тонкослойной хроматографии у пациентов с лизосомными болезнями накопления (ЛБН) для установления критериев использования даного метода в качестве селективного биохимического скрининга больных с ЛБН. У пациентов с сиалидозом были выявлены специфические фракции олигосахаридов в регионе Rlac 0,20 и 0,75 при отсутствии каких-либо других фракций. При a-маннозидозе наблюдалась экскреция целого ряда олигосахаридов с разной подвижностью и значением Rlac от 0,043 до 0,7, что не характерно для здоровых детей старше 1-го года. У пациентов с GM1-ганглиозидозом, галактосиалидозом, МПС I, II и IV B типа на ТСХ пластине визуализировались характерные хорошо окрашенные группы патологических фракций олигосахаридов с значениями Rlac<0,15, что соответствуют гепта- и октасахаридам, которые отсутствуют у здоровых лиц всех возрастных категорий. Метод ТСХ олигосахаридов дает возможность значительно сузить группу поиска пациентов с подозрением на наличие ЛБН и может быть рекомендован для использования в ходе селективного биохимического скрининга больных с ЛБН, которые сопровождаются олигосахаридурией.

Ключевые слова: олигосахариды, тонкослойная хроматография, лизосомные болезни накопления.

UDC 616-056.7-07

SELECTIVE BIOCHEMICAL SCREENING LYSOSOMAL STORAGE DISEASES BY TLC OF OLIGOSACCHARIDES

Mytsyk N. Y., Olkhovych N. V., Gorovenko N. G.

Abstract. Lysosomal storage disorders (LSD) constitute a large class of hereditary metabolic diseases, including about 60 clinical entities.

Aim. The excretion analysis of urine oligosaccharides using thin-layer chromatography (TLC) in patients with lysosomal storage disorders with the purpose of defining the application criteria of this method for selective biochemical screening of patients with LSD.

Materials and methods. The 24-hour urine of patients (1,867 patients) with assumed hereditary metabolic diseases from different regions of Ukraine, obtained during 2004-2014, was used as the material for the study. The TLC of urine oligosaccharides was applied.

Results and discussion. Oligosacchariduria, caused by different forms of LSD, is characterized by the presence of specific fractions of oligosaccharides in urine, which are not observed for healthy individuals of the respective age category. The analysis of the oligosaccharide spectrum, defined for the patients with confirmed diagnosis of LSD, was made in comparison against the control urine samples of patients, up to and exceeding 1 year of age, to exclude physiological oligosacchariduria of children of different age. The result obtained demonstrated that the spectrum of fractions of oligosaccharides in urine in the samples of patients with LSD and their Rlac value was considerably different from the samples of healthy subjects of different age categories, which allowed using the TLC method for urine oligosaccharides with the purpose of selective biochemical screening of patients with assumed lysosomal pathology.

The patients with sialidosis had specific fractions of oligosaccharides in the region of Rlac 0.20 and 0.75 with no other fractions present. In case of a-mannosidosis there was evident excretion of a number of oligosaccharides, different in their mobility, with the Rlac value from 0.043 to 0.7, which is not remarkable for healthy individuals of the older age category. The TLC plates of patients with GM1-gangliosidosis, galactosialidosis and MPS I, II and IV B type had remarkable evident and well-stained groups of pathological fractions of oligosaccharides with the value of R|ac<0.15, which correspond to hepta- and octasaccharides, not present in healthy individuals of all the age groups. However, the spectra of oligosaccharides, revealed in these patients, were similar among themselves, which did not allow distinguishing these diseases. The pathological fractions of hepta- and octasaccharides are common for several lysosomal diseases, thus, while revealing the latter it is possible only to assume the presence of LSD in a

patient. Therefore, it is obligatory for all the cases of revealing the increased excretion of pathological oligosaccharides with urine to conduct confirmatory diagnostics with the determination of the primary biochemical deficiency, which resulted in the accumulation of these metabolites.

Thus, thin-layer chromatography of urine oligosaccharides is available for wide application in specialized laboratories using the method, which allows using it in the course of selective biochemical screening of patients with LSD, accompanied with oligosacchariduria, and, as a result, diminishing the probability of false diagnostics of hereditary diseases and providing for more reasonable application of expensive methods of confirmatory diagnostics.

Conclusions. The TLC method of urine oligosaccharides allows narrowing the search groups of patients who are assumed to have LSD, thus it may be recommended for application in the course of selective biochemical screening of patients of LSD, accompanied with oligosacchariduria.

Keywords: oligosaccharides, TLC, oligosacchariduria, lysosomal diseases.

Рецензент - проф. Бондаренко В. А.

Стаття надшшла 01.02.2016 року

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.